1、车辆动力学建模与仿真技术及应用现代汽车底盘设计与性能开发技术高级研讨班讲义现代汽车底盘设计与性能开发技术高级研讨班讲义 车辆动力学建模与仿真技术车辆动力学建模与仿真技术车辆动力学建模与仿真技术车辆动力学建模与仿真技术 及在汽车底盘设计开发中的应用及在汽车底盘设计开发中的应用 詹 军 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU 主主讲人讲人讲人讲人 詹詹军博博士教授教授 工作单位工作单位吉林大学汽车动态模拟国家重吉林大学汽车动态模拟国家重 点实验室 通讯地址通讯地址吉林省长春市人民大街吉林省长春市人民大街 59
2、885988 号号 邮政编码邮政编码 1XXXXXXXXXX5 Emailzhanjcom 电话电话 1XXXXXXXXXX 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU 主主要内容要内容要内容要内容 先先进汽车底盘汽车底盘开发流发流程 20082008 版车辆动力学术语解读版车辆动力学术语解读 品质车辆动力学建模方法 车辆动力学仿真技术 车辆动力学在底盘设计开发中的应用实例车辆动力学在底盘设计开发中的应用实例 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU 一先进汽车底盘开发流程一先进汽车底盘开发流程 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU 先进
3、汽车底盘开发流程图先进汽车底盘开发流程图先进汽车底盘开发流程图先进汽车底盘开发流程图 PPS 产品规划概念设计 概念设计 定型 试装试验 检验 产前 SOP 旖迈谠调 连恗发谣 CV 谠调发谣DV 鈱伉发谣 PV 伉唣导享 昛梪谦余 谠调发谣 剨柲豥梃 悝扲谠调悝扲谠调 基于总成基于总成 基于总成结基于总成结 特性车辆特性车辆特性车辆特性车辆 构车辆动力构车辆动力构车辆动力构车辆动力 靘佘谠调 动力学模动力学模 学模型学模型 型型 -60 -56 -52 -48 -42 -36 -30 -27 -24 -19 -12 -8 -6 -3 0 3 调研 深入研究 决策准备 设计 整合 项目计划 试
4、装试验 检验 量产前期 量产 前期开发 量产开发 工业化 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU 二二 20082008 版版 SAE J670SAE J670 解读解读 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SAE J670 V002SAE J670 V002 2008 年 1 月发布了 SAE J670 V002 发展了 1976 年的年的 V001V001 Axis and Coordinate Systems Vehicle Suspension and Steering Brakes Tires and Wheels States and M
5、odes Inputs and Responses Vehicle Longitudinal Response Vehicle Lateral Response Ride Vibration 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU com Axis and Coordinate SAxis and Coordinate Syyyystemsstems 轴和坐标系轴和坐标系 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU Axis and Coordinate SystemsAxis and Coordinate Systems Inertial Referenc
6、e Vehicle Plane of 惯性坐标系 Symmetry Axis System 车辆对称面 轴系轴系 Coordinate System 坐标系坐标系 Ground Plane 地平面地平面 Road Surface 路面路面 Road Plane 道路平面道路平面 轮胎印轮胎印 迹平面 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU Axis and Coordinate SystemsAxis and Coordinate Systems Earth-Fixed Tire Coordinate Coordinate System System 地面固定坐标系地面固定
7、坐标系 轮胎坐标系轮胎坐标系 Vehicle Coordinate Wheel Coordinate SystemSystem SystemSystem 车辆坐标系 车轮坐标系 VehicleVehicle ReferenceReference Point 车辆参考点 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU Axis and Coordinate SystemsAxis and Coordinate Systems 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU com22 VEHICLEVEHICLEVEHICLEVEHICLE 车辆车辆 吉林大学汽车动态模拟
8、国家重点实验室 ADSL of JLU Geometry and MassesGeometry and Masses Wheelbase L 轴距 车辆静止在水平面上时在规定载荷下方向盘转角为零 度度设定车辆高和悬架高度设定车辆高和悬架高度在平行于在平行于 X 轴上测量的轴上测量的车车 辆同侧轮胎接地点中心的距离 TrackTrack Track Track WidthWidth WheelWheel Track Track TT 轮距轮距 车辆静止在水平面上在规定载荷下设定车辆高度或悬 架高度同架高度同一车轴上两个轮胎的接地点中心的平行于车轴上两个轮胎的接地点中心的平行于 YY 轴方轴方 向
9、的距离再测量对于双轮车辆内外侧轮胎接地中心中 点的距离 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU Geometry and MassesGeometry and Masses UnsprungUnsprung WeightWeight Unsprung Unsprung Mass Mass 非簧载质量非簧载质量 one-half the weight of the suspension linkage ride sppringgs and driveshafts Sprung Weight Sprung Mass 簧载质量 BaseBase VehicleVehicle Ma
10、ssMass 基本车重基本车重 Curb Mass 整备质量 PayloadPayload 预载预载 Vehicle Operating Mass 车辆实际质量 PPassenger MMass 68 68 kkg 乘乘员员质量质量 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU Geometry and MassesGeometry and Masses Vehicle Center of Gravityy CG 车辆车辆重心 Sprung-Mass Center of Gravity 簧载质量重心 MassMass MomentsMoments ofof InertiaIner
11、tia 质量转动惯量质量转动惯量 Vehicle Roll Moment of Inertia 车辆侧倾转动惯量车辆侧倾转动惯量 Vehicle Pitch Moment of Inertia 车辆俯仰转动惯量 Vehicle Yaw Moment of Inertia 车辆横摆转动惯量 Vehicle Roll-Yaw Product of Inertia 车辆侧倾-横摆的转动惯量 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU KinematicsKinematics Velocities 速度 AccelerationsAccelerations 加速度加速度 Angular
12、 Motion Variables 角加速度 Vehicle Euler Angles 车辆欧拉角 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU Forces and MomentsForces and Moments Longitudinal Force FX 纵向力 LateralLateral ForceForce FYFY 侧向力侧向力 Vertical Force FZ 垂直力 Roll Moment MX 侧倾力矩 PitchPitch MomentMoment MYMY 俯仰力矩俯仰力矩 Yaw Moment MZ 横摆力矩 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 AD
13、SL of JLU 23 SUSPENSION AND STEERING23 SUSPENSION AND STEERING 悬架与转向 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SuspensionSuspension IndependentIndependent SuspensionSuspension 独立悬架独立悬架 Solid-Axle Suspension 非独立悬架 Suspension Corner 转向悬架 非独立悬架非独立悬架 独立悬架独立悬架 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU Suspension ComponentsSuspe
14、nsion Components Axle 车轴 Ball Joint 球形接头 Bushing 衬套 Control Arm Wishbone 摆臂 Damper 减震器 Jounce Stop Jounce Bumper Bump Stop 上缓冲块 Rebound Stop 下缓冲块 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU Suspension ComponentsSuspension Components Knuckle HubKnuckle Hub CarrierCarrier Upright Upright 转向节转向节 Link 连杆 RideRide Spr
15、ingSpring 弹簧弹簧 Stabilizer Bar Anti-Roll Bar Anti-Sway Bar 横向稳定器 TrackTrack BarBar Panhard Panhard Rod Rod 横拉杆横拉杆 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU Steering ComponentsSteering Components Steering Wheel Hand Wheel 方向盘 Steering Column 转向柱管 Intermediate Shaft 中间轴中间轴 Steering Gear 转向器 RackRack andand PinionP
16、inion SteeringSteering GearGear 齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器 Recirculating-Ball Steering Gear 循环球式转向器 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU Steering ComponentsSteering Components Steering Linkage 转向传动机构 TiTie RRodd 转向横拉杆转向横拉杆 Steer Arm Knuckle Arm 转向节臂 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND
17、 STEERING MassesMasses andand InertiasInertias 质量与惯量质量与惯量 Unsprung-Mass Center of Gravity 簧下质量重心 Unsprung-Mass Moments of Inertia 簧下质量转动惯量 Sppin Moment of Inertia 转动惯量 Steer Moment of Inertia 转向惯量 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING Geometryy 几何 Steer and Cam
18、ber Angles 转向角与外倾角 ReferenceReference SteerSteer AngleAngle 参考转向角参考转向角 Ackermann Wheel Steer Angle 阿克曼转向角 MeanMean ReferenceReference SteerSteer AngleAngle 平均参考转向角平均参考转向角 Included Reference Steer Angle 前后轴平均参考转向角 之差之差 Included Ackermann Steer Angle 前后轴阿克曼转向角 之差 差 Toe Angle 前束角 CamberCamber AngleAngl
19、e 外倾角外倾角 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING Steering-Axis Geometry 主销轴线几何 Steering Axis Kingpin Axis 主销轴
20、线 Caster Angle 主销后倾角 Caster Offset at Wheel Center Spindle Trail 轮心后倾拖距 Caster Offset at Ground Caster Trail 地面后倾拖距 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING Steering-Axis Geometry 主销轴线几何 Steering-Axis Inclination Angle Kingpin Inclination Angle 主销内倾角 Steering-Axis
21、 Offset at Wheel Center Kingpin Offset at Wheel Center 主销轴线在轮心处偏移 Steering-Axis Offset at Ground Kingpin Offset at Ground Scrub Radius 内倾拖距 Spindle Length 主轴有效轴有效长度度 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING Suspension Motions 悬架架运动 JouJouncece Co Comppressessioon
22、Buump p 压缩压缩 Rebound Extension Droop 回弹 SuspensionSuspension RideRide 悬架跳动悬架跳动 Suspension Roll 悬架侧倾 Suspension Ride Displacement 悬架跳动位移 Susppension Roll Anggle 悬架侧倾角悬架侧倾角 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING Kinematics Ride Kinematics 跳动跳动运动学动学 Front- Rear- Vi
23、ew Swing Center 车轮跳动时车轮中心轨迹在 yz 平面的瞬心 Front- Rear- View Swing-Arm Length 瞬心到车轮中心或轮胎接地点在 yz 平面的距离 Front- Rear- View Swing-Arm Angle 瞬心与车轮中心或接地中心连线在 yz 平面与 y 轴的夹角 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING Kinematics Ride Kinematics 跳动跳动运动学动学 Side-View Swing Center 车轮
24、跳动时车轮中心轨迹在 xz 平面的瞬心 Side-View Swing-Arm Length 瞬心到车轮中心或轮胎接地点的在 xz 平面的距离 Side-View Swing-Arm Angle 瞬心与车轮中心或接地中心连线在 xz 平面与 y 轴的夹角 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING Kinematics Ride Kinematics 跳动运动学 Suspension Ride Camber 悬架跳动外倾角变化 Suspension Ride Camber Gradie
25、nt 悬架跳动外倾角变化梯度 Suspension Ride Caster 悬架跳动后倾角变化 Susppension Ride Caster Gradient 悬架跳动后倾角变化梯度 Suspension Ride Toe 悬架跳动前束角变化 Susppension Ride Toe Gradient 悬架跳动架跳动前束角变化梯度束角变化梯度 Suspension Ride Steer 悬架跳动转向角变化 Susppension Ride Steer Gradient 悬架跳动转向角变化梯度悬架跳动转向角变化梯度 Ride Track Change 悬架跳动轮距变化 RideRide Tra
26、ckTrack ChangeChange GradientGradient 悬架跳动轮距变化梯度悬架跳动轮距变化梯度 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 ADSL of JLU SUSPENSION AND STEERINGSUSPENSION AND STEERING Kinematics Roll Kinematics 侧倾运动学 Suspension Roll Camber 悬架侧倾外倾角变化 Suspension Roll Camber Gradient 悬架侧倾外倾角变化梯度 SSuspensiion RRollll IInclilinatition 悬架侧倾内倾角变化悬架侧倾内倾角
27、变化 Suspension Roll Inclination Gradient 悬架侧倾内倾角变化梯度 SuspensionSuspension RollRoll CasterCaster 悬架侧倾后倾角变化悬架侧倾后倾角变化 Suspension Roll Caster Gradient 悬架侧倾后倾角变化梯度 SuspensionSuspension RollRoll SteerSteer 悬架侧倾转向角变化悬架侧倾转向角变化 Suspension Roll Steer Gradient 悬架侧倾转向角变化梯度 RollRoll CenterCenter 侧倾中心侧倾中心 Roll Center Height 侧倾中心高度
